Vandaag is het wereldwaterdag. Dit is een goede gelegenheid om naar de ongeëvenaarde kracht van water te kijken. Zonder water is op de aarde geen leven mogelijk. Bijna alle organismen bestaan voor een groot deel uit water. De mens bijvoorbeeld voor rond 70 %. Zonder voedsel kan de mens meerdere weken overleven, zonder water maar enkele dagen.

Hoe belangrijk het water voor het ecosysteem van de aarde is, wordt duidelijk als we ons voorstellen dat water het belangrijkste oplosmiddel op aarde is. Voedingsstoffen worden door organismen voor de opbouw van biomassa gebruikt. Deze voedingsstoffen worden vervolgens opgelost in water en via rivieren en grondwater verspreidt. Ook het landschapsbeeld is afhankelijk van water. Door erosie is de landschap voortdurend in beweging.

De vernieuwingskracht van het water is ongekend. Het maakt niet uit hoe sterk of hoe vaak het water verontreinigt wordt, door het kringloopproces van verdampen en condenseren ontstaat altijd weer zuiver water.

Een paar statistieken over water:
Ongeveer twee derde van het aardoppervlak (ca. 360.000.000. km2) is bedekt door oceanen. In het totaal bevatten deze ca. 1,4 miljarden km3 water. 97 % daarvan is zoutwater en zonder behandeling niet drinkbaar. Dat betekend dat maar 3 % van het water op aarde drinkwater is. Twee derde daarvan is gebonden in ijs. Alleen het resterende percentage vormt de vrije drinkwater voorraad op aarde. Deze voorraad omvat het grondwater, het water in meren en rivieren en de waterdamp in de lucht.

Een blik op de zelforganisatie van ecosystemen maakt duidelijk, dat hoe geslotener de water- en voedingsstofkringlopen zijn, hoe stabieler een systeem werkt. Komt het door een ongeluk tot een verstoring van het systeem, wordt het instabiel en gaat het, als de storing niet hersteld kan worden, uiteindelijk ten onder aan een groot verlies van voedingsstoffen.

Op bijna alle gebieden in de natuur beïnvloedt de mens de ecosystemen. Helaas moet geconstateerd worden dat menselijke ingrepen bijna nooit tot een verbetering van de werking van de systemen hebben geleid. Sterker nog, door het denaturaliseren van rivieren, het verlagen van de grondwaterpeilen en door de vervuiling en verspilling van grondwater zijn de kringlopen weer opengebroken. De belangrijkste opgave voor de toekomst moet er dus op gericht zijn om met behulp van een efficiënt voedingsstof management de kringlopen weer decentraal en kleinschalig te sluiten.

Om de degradatie van landschappen overal ter wereld efficiënt terug te dringen is begrip voor de processen binnen een ecosysteem cruciaal. Het ETR-model van Prof. Ripl van het Systeminstitut Aqua Terra in Berlijn beschrijft deze processen. Hij beschrijft met name de buffering en verdeling van energiepieken door de vegetatie en het vermogen van ecosystemen de stof kringlopen onder gelimiteerde randvoorwaarden in zelforganisatie te sluiten.

Door rotatie van de aarde om zijn eigen as en het draaien rond de zon zouden de dag/nacht en zomer/winter cycli zonder buffering tot enorme temperatuur verschillen leiden. Het water op aarde zorgt voor deze buffering en maakt zo leven op de aarde mogelijk. Het ETR-model beschrijft de drie eigenschappen van het water:

• fysiek: via condensatie en verdampen kan water zonne-energie opslaan en met een tijdsverschil weer aan de omgeving af geven.
• scheikundig: water is het belangrijkste oplosmiddel op aarde. Het vermogen van water om voedingsstoffen te transporteren is de basis voor het functioneren van elk ecosysteem. Anderzijds ligt hier een groot gevaar: als water uit het systeem verloren gaat, ontstaat een onomkeerbaar erosie proces dat in het ergste geval tot het verdwijnen van het hele ecosysteem kan leiden.
• biologisch: met behulp van fotosynthese wordt uit energie, CO2 en water biomassa opgebouwd. De tegenovergestelde reactie van de fotosynthese is de ademing. Hierbij wordt energie voor de levensprocessen van de organismen gebruikt bijvoorbeeld voor warmteproductie. De eindproducten zijn CO2 en water.

Centraal bij het monitoren van een ecosysteem staan volgens Prof. Ripl het beoordelen van het koelvermogen en het meten van de hoeveelheid voedingsstoffen die uitgespoeld worden.

Beide parameters zij heel makkelijk te meten en te monitoren en kunnen als een snelle en efficiënte manier van terugkoppeling gebruikt worden. Via satellietfoto’s kan de temperatuurontwikkeling van een groot gebied snel beoordeelt worden. Daarnaast geven eenvoudige metingen van de voedingsstoffen in de rivieren direct uitslag over de toestand van een ecosysteem: hoe beter de drie eigenschappen van het water met elkaar gekoppeld worden, hoe kleiner de temperatuurschommelingen zijn en hoe minder is het verlies van voedingsstoffen is.

Het principe van terugkoppeling is vandaag de dag grotendeels vervangen door wetten en verordeningen. Door de centrale behandeling van afvalwater is het bijvoorbeeld voor de mens niet meer mogelijk om de directe gevolgen van zijn eigen handelen te zien: doorgespoeld = weg. Hierdoor is het bewustzijn van een efficiënte omgang met water bijna volledig verloren gegaan. Alleen als iedereen weer meer inzicht krijgt en verantwoordelijkheid neemt voor zijn eigen handelen kan zich op lange termijn een gezonde en duurzame leefomgeving ontwikkelen.

Bronvermelding:
Thales von Milet: Der Kreislauf des Wassers – ein faszinierendes Perpetuum mobile.
Wilhelm Ripl, Klaus-Dieter Wolter: Stoffstrommanagement nach dem Energie-Transport-Reaktions-Modell (ETR-Modell) = Mass flow management based on the energy transport reaction model (ETR-model), in: Wasser und Boden, vol. 53, no 10, pp. 4-9, Springer: 2001